專利名稱：用于電纜組件的鎧裝組件系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及光-電電纜，并且更具體地涉及用于油田測(cè)井 電纜、地震勘探的混合光-電電纜及其制造方法。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu) 成現(xiàn)有技術(shù)。
當(dāng)正鉆探油井時(shí)，探頭通常周期地下降進(jìn)入鉆井以測(cè)量它橫過(guò)的地層 的特征。典型地，測(cè)井電纜在鉆井中支持并運(yùn)動(dòng)探頭，為探頭運(yùn)送電力， 并且在探頭與地表處的儀器和控制設(shè)施之間中繼控制指令和數(shù)據(jù)。由于測(cè) 量和測(cè)量?jī)x器已變得更精密，數(shù)據(jù)傳輸速度己增加到現(xiàn)有電纜可能變得飽 和的點(diǎn)。
如光纖電話電纜所展示的，光纖技術(shù)能夠增加多個(gè)數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸 速率。然而由于使用測(cè)井電纜的要求條件，電話光纖電纜將是不可接受的。 電話電纜被設(shè)計(jì)以在使用中保持靜止，并且不會(huì)遇到在油井中發(fā)現(xiàn)的溫度 與壓力極端情況。
相反，測(cè)井電纜圍繞滑輪反復(fù)拉動(dòng)，并隨著它下降進(jìn)入井和從井提升 出來(lái)在絞車巻筒上巻上和巻下。因此，該電纜必須承受圍繞幾英尺直徑的 反復(fù)彎曲，和數(shù)千磅的張力。 一旦在井中，電纜遇到可能超過(guò)每平方英寸 2萬(wàn)磅的壓力和可能超過(guò)175°C的溫度。然而，光纖對(duì)變形(尤其點(diǎn)負(fù)載) 極敏感，這極大地增加了光纖內(nèi)的光信號(hào)的衰減。它們也對(duì)濕氣敏感，濕 氣在光纖中攻擊微小裂紋，減小其強(qiáng)度。此外，它們對(duì)原子和分子氫敏感，氫與石英(Silica)反應(yīng)，增加了光纖的衰減。當(dāng)制造電纜時(shí)，并且隨后當(dāng)使 用時(shí)，電纜部件(電導(dǎo)體、強(qiáng)度部件等)上的應(yīng)力(彎曲與拉伸)使它們 在電纜內(nèi)相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)。這能夠?qū)е鹿饫w的局部變形。拉伸電纜拉伸了 光纖，從而增加了其應(yīng)力，加重了其衰減，并且有時(shí)導(dǎo)致它們斷裂。井內(nèi) 的高壓和高溫有助于濕氣和氫侵入電纜和光纖。如指示，典型的光學(xué)電話 通信電纜不是為這些操作條件而設(shè)計(jì)的。
考慮到前述內(nèi)容，Anderson等人的U.S. 4,375,313中公開(kāi)了一種與本 申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓的期望用于油井和地震勘探應(yīng)用的光-電電纜，其與本申請(qǐng)共 同轉(zhuǎn)讓，該專利的內(nèi)容通過(guò)參考整體并入這里。該U.S. 4，375，313專利公 開(kāi)了一種緩沖結(jié)構(gòu)，用于保護(hù)光纖免于濕氣、氫和不均勻的應(yīng)力。雖然這 種緩沖結(jié)構(gòu)適合反復(fù)和苛求的測(cè)井應(yīng)用，考慮到在更深油和氣井中應(yīng)用電 纜和采用要求增加數(shù)據(jù)傳輸量的更精密的工具，仍需要更好地緩沖光纖對(duì) 抗應(yīng)力和濕氣以及氫保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的實(shí)施方案提供了具有提高的彎曲不敏感性、疲勞壽命和 對(duì)氫侵蝕的保護(hù)的光纖元件、混合光-電導(dǎo)體、混合光-電導(dǎo)體組件和光-電 芯組件。在一種優(yōu)選形式中，光纖元件包括光纖和圍繞光纖的碳層。
在另一種形式中，混合光-電導(dǎo)體包括至少一個(gè)光纖元件；圍繞至 少一個(gè)光纖元件設(shè)置的至少一個(gè)電導(dǎo)體；和圍繞至少一個(gè)電導(dǎo)體設(shè)置的固 定層，用于將至少一個(gè)電導(dǎo)體固定到位。該至少一個(gè)光纖元件包括光纖和 圍繞光纖元件的碳層。
在另一種形式中，混合光-電導(dǎo)體組件包括成捆設(shè)置的多個(gè)光-電導(dǎo) 體；和用于結(jié)合多個(gè)光-電導(dǎo)體的填充材料。該光-電導(dǎo)體每個(gè)包括光纖元 件和包圍光纖元件的電導(dǎo)體。該光纖元件具有光纖和圍繞光纖的碳層。
在另一種形式中，混合光-電導(dǎo)體包括至少一個(gè)光纖元件；圍繞至 少一個(gè)光纖元件設(shè)置的至少一個(gè)電導(dǎo)體；第一聚合物；和第二聚合物層。 第一聚合物層將至少一個(gè)電導(dǎo)體固定就位。第二聚合物層包圍第一聚合物 層，用于提高光-電導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度。
在另一種形式中，混合光-電導(dǎo)體組件包括:成捆設(shè)置的多個(gè)光-電導(dǎo)體；嵌條；和填充材料。多個(gè)光-電導(dǎo)體確定了外部輪廓和相鄰光-電導(dǎo)體 之間的多個(gè)間隙。多個(gè)嵌條設(shè)置在鄰近外部輪廓的間隙中。填充材料填充 在間隙中，以連結(jié)多個(gè)導(dǎo)體和嵌條以形成芯組件。
在另一種形式中，用于電纜組件的護(hù)套系統(tǒng)包括適合包圍電纜芯的 聚合物復(fù)合材料；包圍聚合物復(fù)合材料的第一強(qiáng)度元件；包圍第一強(qiáng)度元 件的第一聚合物層；包圍第一聚合物層的第二強(qiáng)度元件；和包圍第二強(qiáng)度 元件的第二聚合物層。
在另一種形式中，制造光電導(dǎo)體組件的方法包括提供多個(gè)光-電導(dǎo) 體；成捆設(shè)置多個(gè)光-電導(dǎo)體，這些光-電導(dǎo)體確定了外部輪廓和相鄰光-電 導(dǎo)體之間的多個(gè)間隙；將多個(gè)嵌條放置在鄰近外部輪廓的間隙中；將填充 材料填充入間隙中；和將保護(hù)層放置在導(dǎo)體和嵌條周圍。
通過(guò)這里提供的描述，更進(jìn)一步的應(yīng)用范圍將很明顯。應(yīng)該理解描 述和具體實(shí)例意圖僅是用于說(shuō)明目的，并不是對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限 制。


這里描述的附圖僅用于說(shuō)明的目的，并不是意圖以任何方式限制本實(shí) 用新型的范圍。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的光纖元件的橫斷面視圖。 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的可選光纖元件的橫斷面視圖。 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的混合光-電導(dǎo)體的橫斷面視圖。 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的可選混合光-電導(dǎo)體的橫斷面視圖。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的混合光-電芯組件的橫斷面視圖。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的另一可選混合光-電電纜組件 的橫斷面視圖。
圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的另一可選混合光-電電纜組件 的橫斷面視圖。
圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的可選電纜芯組件的橫斷面視圖，禾口
圖9， 10和11是混合光-電導(dǎo)體組件的芯組件的橫斷面視圖，顯示 了根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)制造芯組件的順序步驟。 在幾個(gè)附圖中，對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)指示對(duì)應(yīng)的部件。
具體實(shí)施方式
下述描述本質(zhì)上僅是說(shuō)明性的，并不意圖限制本實(shí)用新型、應(yīng)用或用
途。應(yīng)該理解在全部附圖中，對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)指類似或?qū)?yīng)的部件和特征。 光纖元件
參照?qǐng)D1，顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的光纖元件，并總地由 標(biāo)號(hào)10指示。光纖元件10包括光纖12;圍繞光纖12設(shè)置的碳層 14;圍繞碳層14的緩沖層18;和圍繞緩沖層18的外部硅層24。光纖
12包括芯1和覆層2。
光纖12和碳層14形成光纖組件16。碳層14是密封、耐高溫的， 并被放置在光纖12上以提供對(duì)H20和IT的屏障，從而保護(hù)防止氫侵 蝕和水解。碳層14也增加了光纖元件10的試驗(yàn)應(yīng)力水平，和耐靜疲勞， 從而增加了光纖元件10的使用壽命。
優(yōu)選地，光纖12具有高數(shù)值孔徑(Numerical Aperture)和比傳統(tǒng)電 信光纖更小的芯1。高數(shù)值孔徑光纖要求更小的光纖芯尺寸以保持恒定的 截止波長(zhǎng)。高NA光纖減小了光纖對(duì)由微彎曲和大彎曲造成的光信號(hào)衰 減敏感性。
緩沖層18包圍光纖組件16，并緊密接觸光纖組件16。緩沖層18 被稱作"緊緩沖"，因?yàn)榫彌_層18與光纖組件16緊密接觸，與可能采用 導(dǎo)管形式和寬松地包含光纖組件16的"松緩沖"相反。緩沖層18包括擠 壓成形在光纖組件16上的硅層或其它適合的軟聚合體20和擠壓成形 在硅層20上的PFA(全氟垸氧基)層22。
外部硅層或其它適合的軟聚合體24被擠壓成形在緩沖層18上，以 緩沖光纖組件16并分散在光纖組件16上來(lái)自外部的任何壓縮負(fù)載。利 用這種結(jié)構(gòu)，光纖元件10更不易受拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力影響，從而減小 信號(hào)衰減。參照?qǐng)D2，顯示了可選光纖元件并由標(biāo)號(hào)30總地指示。光纖元件30 具有類似于光纖元件10的結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于光纖元件30包括三個(gè)光纖 組件16。
應(yīng)理解和認(rèn)識(shí)到根據(jù)應(yīng)用，光纖元件10或30可具有任意數(shù)目的 光纖組件16。此外，光纖組件16可被布置以確定圓形橫斷面以外的橫 斷面。在不背離本實(shí)用新型的精神的情況下，可以采用其它配置。在敷設(shè) 它們以形成捆前，每種光纖組件16可涂覆有硅或其它適合的軟聚合物
混合光-電導(dǎo)體
參照?qǐng)D3，顯示了混合光-電導(dǎo)體并由標(biāo)號(hào)40總地指示。混合光-電
導(dǎo)體40包括光纖元件10;包圍光纖元件10的多個(gè)電導(dǎo)體42;包圍
多個(gè)電導(dǎo)體42的固定層44;和包圍固定層44的強(qiáng)化層46。如前面描
述的，光纖元件10包括光纖12;碳層14;緩沖層18;和包圍緩沖
層18的外部硅層24。
在這個(gè)所示實(shí)例中，多個(gè)電導(dǎo)體42采用多條銅線或鍍鎳銅線的形 式。多個(gè)電導(dǎo)體42被螺旋地纏繞在光纖元件10周圍，并部分嵌入光纖 元件10的外部有機(jī)硅(silicone)層24。
固定層44被設(shè)置在多個(gè)電導(dǎo)體42周圍，用于將多個(gè)電導(dǎo)體42固 定就位。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，固定層是可作為第一聚合物層的聚合物層， 該聚合物層被擠壓成形在多個(gè)電導(dǎo)體42周圍以鎖定電導(dǎo)體42。聚合物 層44優(yōu)選地由諸如含氟聚合物、聚烯烴、聚亞苯基、軟彈性體、熱塑性 彈性體等制成。這些材料的一些非限制性實(shí)例包括聚烯烴類；聚四氟乙 烯-全氟甲基乙烯基醚聚合物(MFA);全氟烷氧基鏈烷聚合物(PFA);聚四 氟乙烯聚合物(PTFE);乙烯-四氟乙烯聚合物(ETFE);乙烯-丙烯共聚物 (EPC);聚(4-甲基-l-戊烯)(可從三井化學(xué)公司(Mitsui Chemicals, Inc.)獲得 的TPX⑧);其它含氟聚合物；聚芳基醚醚酮聚合物(PEEK);聚苯硫醚聚合
物(PPS);改性聚苯硫醚聚合物；聚醚酮聚合物(PEK);順丁烯二酸酐改性 的聚合物；全氟垸氧基聚合物;氟化乙烯丙烯聚合物；聚四氟乙烯-全氟甲 基乙烯基醚聚合物；聚酰胺聚合物；聚氨酯；熱塑性聚氨酯；乙烯三氟氯 乙烯聚合物聚合物(諸如Halar );氯化乙烯丙烯聚合物；Parmax SRP聚合物(由密西西比聚合物技術(shù)公司(Mississippi Polymer Technologies, Inc) 生產(chǎn)的自強(qiáng)化聚合物，其基于取代的聚(l,4-亞苯基)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)亞苯基 環(huán)具有從多種有機(jī)基團(tuán)衍生的取代基R基團(tuán))；ECTFE; PAEK; Santoprene;硅(Silicon);乙烯-四氟乙烯共聚物(Tefzel); EPDM; Engage; Infose;含氟熱塑性彈性體等；及其任何混合物。
強(qiáng)化層46包圍固定層44，用于保護(hù)包圍其中的光纖元件10和電 導(dǎo)體42。強(qiáng)化層46包括擠壓成形在固定層44上的第二聚合物層48; 和擠壓成形在第二聚合物層48上的第三聚合物層50。用于第二聚合物 層48和第三聚合物層50的材料被適合地選擇以增加用于混合光-電導(dǎo) 體40的機(jī)械強(qiáng)度，并提供所需的電屬性。
例如，第二聚合物層48能夠由比第三聚合物層50更硬的材料制 成，以提供期望的機(jī)械強(qiáng)度。第二聚合物層48的適合材料包括類似 PEEK, PEK, PK， PAEK等的聚芳基醚酮族；Parmax; PPS或改性的PPS; 類似Tefzel, ECTFE等的碳纖維強(qiáng)化含氟聚合物；強(qiáng)化和韌化的PTFE; 等。第三聚合物層50用于提供期望的電屬性，諸如期望的阻抗和低電信 號(hào)衰減。第三聚合物層50的適合材料包括諸如PP, PE, EPC， TPX的 聚烯烴；諸如Tefzel， MFA， ECTFE, PFA， FEP， PTFE等的含氟聚合物。
雖然未在圖中顯示，應(yīng)理解和認(rèn)識(shí)到第三聚合物層50能夠設(shè)置鄰 近固定層44，并且第二聚合物層48能夠設(shè)置在第三聚合物層50周圍。 可以避免固定層44與層48和50 —起，和僅與層48和50相配。
在一些實(shí)施例中，第一聚合物層44可被去除。光纖將由第二聚合物 層48和第三聚合物層50保護(hù)。在一些實(shí)施方案中，第二聚合物層44 可在第三聚合物層50外部上，以使組件(package)具有對(duì)來(lái)自外力的更好 的抗破碎性。
參照?qǐng)D4，顯示了可選光-電導(dǎo)體并由標(biāo)號(hào)54總地指示。光-電導(dǎo)體 54不同于圖3的光-電導(dǎo)體40之處在于光-電導(dǎo)體54包括三個(gè)光纖 組件16。應(yīng)理解和認(rèn)識(shí)到在光-電導(dǎo)體中能夠包括任意數(shù)目的光纖組件 16，不會(huì)背離本實(shí)用新型的范圍。
混合光-電電纜芯組件
參照?qǐng)D5，顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)構(gòu)造的混合光-電電纜芯組件，并總地由標(biāo)號(hào)60指示。光-電電纜芯組件60包括成捆設(shè)置的多 個(gè)光-電導(dǎo)體40;帶62，包圍多個(gè)光-電導(dǎo)體40 ，用于將光-電導(dǎo)體40捆 在一起；和包圍帶62的保護(hù)層64。由于已參照?qǐng)D3描述了光-電導(dǎo)體 40，為了簡(jiǎn)明在這里省略了其描述。
應(yīng)指出雖然顯示了 7個(gè)光-電導(dǎo)體40，應(yīng)理解和認(rèn)識(shí)到根據(jù)應(yīng)用， 在混合光-電電纜芯組件60中能夠包括任意數(shù)目的光-電導(dǎo)體40。此外， 包圍在這里的光-電導(dǎo)體40能夠由具有3個(gè)光纖組件16的圖4的光-電導(dǎo)體54完全或部分替換，不會(huì)背離本實(shí)用新型的范圍。
多個(gè)光-電導(dǎo)體40確定了外部輪廓和相鄰光-電導(dǎo)體40之間的多 個(gè)間隙66。多個(gè)嵌條68被設(shè)置在由帶62和兩個(gè)相鄰導(dǎo)體40包圍的 間隙66中，以便導(dǎo)體40和嵌條68確定了接近電纜芯組件60的期 望橫斷面的形狀的外部輪廓。嵌條68包括扭曲玻璃纖維芯74和擠壓成 形圍繞扭曲玻璃纖維芯74的聚合物層76。
填充材料70填充在間隙66中，用于將導(dǎo)體40和嵌條68結(jié)合在 一起。
在這種例證性的實(shí)例中的保護(hù)層64是擠壓成形在帶62上的聚合 物護(hù)套64，以提供機(jī)械穩(wěn)定性和保護(hù)。電纜40、嵌條68、帶62、填充 材料70和聚合物護(hù)套64形成芯組件60。聚合物護(hù)套64可根據(jù)應(yīng)用 由一個(gè)或多個(gè)層組成，包括短纖維強(qiáng)化的聚合物復(fù)合材料。
參照?qǐng)D6，顯示了混合光-電電纜組件并由標(biāo)號(hào)卯總地指示。電纜 組件卯包括相對(duì)于芯組件60的中心軸螺旋布置的第一金屬線組件92 和第二金屬線組件94。第一金屬線組件92沿螺旋方向纏繞，并且第二 金屬線組件94沿反螺旋方向纏繞。鎧裝線的第一層可以是與螺旋光-電導(dǎo) 體40相同的鋪設(shè)方向，或能夠沿相反方向鋪設(shè)。
參照?qǐng)D7，顯示了另一混合光-電電纜芯組件并由標(biāo)號(hào)100總地指 示。該光纜芯組件100具有類似于前面描述的電纜芯組件40， 60, 80的 結(jié)構(gòu)，除了保護(hù)層的結(jié)構(gòu)。
更具體地說(shuō)，電纜組件100具有設(shè)置在電纜芯組件60周圍的護(hù)套 系統(tǒng)102，使用短纖維強(qiáng)化復(fù)合材料作為聚合物護(hù)套64。以從內(nèi)向外的 順序，鎧裝組件(package) 102包括第一強(qiáng)度元件106;第一聚合物層108;第二強(qiáng)度元件110;和第二聚合物層112。
將短纖維強(qiáng)化聚合物復(fù)合材料64應(yīng)用于，優(yōu)選地?cái)D壓成形在帶62 上。第一強(qiáng)度元件106采用鎧裝線的形式，以鋪設(shè)角度纏繞并部分嵌入 短纖維強(qiáng)化聚合物64。第一聚合物層108也被短纖維強(qiáng)化，并擠壓成形 在第一強(qiáng)度元件106上包住它。第一聚合物層108通過(guò)第一強(qiáng)度元件 106之間的間隙結(jié)合到聚合物護(hù)套64。第二強(qiáng)度元件110采用鎧裝線的 形式，并沿與第一強(qiáng)度元件106相反的方向螺旋纏繞。第二強(qiáng)度元件110 被部分地嵌入第一聚合物層108。
第二聚合物層112也被短纖維強(qiáng)化，并擠壓成形在第二強(qiáng)度元件 106上包住它。第二聚合物層112通過(guò)第二強(qiáng)度元件110之間的間隙結(jié) 合到第一聚合物層108。
具有小厚度并由新鮮橡膠(virginpolymer)材料制成的外層(未顯示)
能夠被應(yīng)用覆蓋第二聚合物層112以產(chǎn)生平滑的低摩擦表面。 芯組件
參照?qǐng)D8，顯示了可選芯組件并由標(biāo)號(hào)120總地指示。芯組件120 包括多個(gè)第一光-電導(dǎo)體122;和多個(gè)第二光-電導(dǎo)體124。在圖8中， 顯示了 4個(gè)第一光-電導(dǎo)體122和5個(gè)第二光-電導(dǎo)體124。第一導(dǎo)體 122和第二導(dǎo)體124具有類似于導(dǎo)體40 (圖3)、 90 (圖6)、 100 (和圖7) 的結(jié)構(gòu)，但不局限于說(shuō)明書描述和附圖中顯示的結(jié)構(gòu)。根據(jù)應(yīng)用，可以改 變光纖元件10的數(shù)目、電導(dǎo)體42、緩沖結(jié)構(gòu)或保護(hù)層的數(shù)目和纏繞設(shè) 置。
如所示，第一導(dǎo)體122和第二導(dǎo)體124由帶126包圍。第一導(dǎo)體 122具有比第二導(dǎo)體124更大的直徑。第一導(dǎo)體122確定了多個(gè)間隙 125。第二導(dǎo)體124被設(shè)置在鄰近帶126的間隙125中。多個(gè)嵌條68被 設(shè)置在鄰近帶126并且兩個(gè)相鄰第一和第二導(dǎo)體122和124之間的間 隙125中。填充材料130填充在間隙125中，用于將導(dǎo)體122,124和 嵌條68結(jié)合在一起。
雖然未在圖8中顯示，結(jié)合圖5, 6或7描述的聚合物護(hù)套64將 被設(shè)置在120的頂部以完成電纜芯組件。
本實(shí)用新型的一些其它實(shí)施例包括混合光-電電纜芯組件，包括成捆設(shè)置并確定外部輪廓的多個(gè)光-電電纜和在相鄰光-電電纜導(dǎo)體之間的多
個(gè)間隙；設(shè)置在鄰近外部輪廓的間隙中的多個(gè)嵌條；和填充在間隙中的填 充材料，以結(jié)合多個(gè)電纜和嵌條以形成芯組件。光纖元件可包括光纖； 覆蓋在光纖上的碳；圍繞碳覆層的緩沖層；和擠壓成形在緩沖層周圍的硅 層或任何其它軟彈性體或熱塑層，以及螺旋地纏繞在光纖元件周圍的多個(gè) 銅線或鍍鎳銅線。第一聚合物層可包圍銅線或鍍鎳銅線，用于將銅線固定 就位，并且第二聚合物層可包圍第一聚合物層?？蛇x地，第三共聚物層可 包圍第二共聚物層。
在另一實(shí)施方案中，光-電電纜芯組件包括成捆設(shè)置的多個(gè)光-電導(dǎo) 體；光電導(dǎo)體每個(gè)包括光纖組件，具有光纖和圍繞光纖的碳層；包圍光 纖元件的電導(dǎo)體；和用于結(jié)合多個(gè)光-電導(dǎo)體的填充材料。多個(gè)光-電導(dǎo)體 確定了多個(gè)間隙，并且填充材料填充間隙。
制造方法
結(jié)合圖5參照?qǐng)D9到11，現(xiàn)在更詳細(xì)地描述制造光-電電纜組件的 示例性的方法。
首先，多個(gè)光-電組件40成捆設(shè)置以確定接近電纜組件的期望橫斷面 的結(jié)構(gòu)。多個(gè)光-電導(dǎo)體40形成外部輪廓，和確定相鄰導(dǎo)體40之間的多 個(gè)間隙66。
接下來(lái)，如圖10所示，多個(gè)嵌條68被放置在鄰近由多個(gè)導(dǎo)體40 確定的外部輪廓的間隙66中，以便由成捆導(dǎo)體40和嵌條68確定的 輪廓接近期望的橫斷面。填充材料70則填充在所有間隙66中，以將導(dǎo) 體40和嵌條68結(jié)合在一起。
如圖11所示，在填充材料70填入間隙66后，帶62則纏繞在導(dǎo) 體40和嵌條68周圍，并且將聚合物護(hù)套64被應(yīng)用于頂部，從而形成 芯組件60。兩層鎧裝線92和94 (圖6)或鎧裝組件系統(tǒng)102 (圖7) 被應(yīng)用于電纜芯組件60的頂部，從而形成電纜組件卯或100。
利用光纖元件10、光電導(dǎo)體40、芯組件60和從而光纜組件100的 結(jié)構(gòu)，具有碳層14的光纖12具有提高的疲勞壽命，并且更不易受彎曲 應(yīng)力影響。碳層14也保護(hù)防止水解。此外，通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的光-電電纜、電纜芯組件和保護(hù)層的特殊安排，光纖12被進(jìn)一步保護(hù)以對(duì)抗彎曲應(yīng)力。因此，光纖元件、光-電電纜和光-電電纜組件的使用壽命能夠 得以提高。
本實(shí)用新型的一些實(shí)施方案是制造光-電電纜組件的方法，包括提
供多個(gè)光-電電纜導(dǎo)體；成捆設(shè)置多個(gè)光-電電纜導(dǎo)體，所述多個(gè)光-電電纜 導(dǎo)體確定了外部輪廓和相鄰光-電電纜導(dǎo)體之間的多個(gè)間隙;然后將多個(gè)嵌 條放置在鄰近外部輪廓的間隙中；將填充材料填充入間隙中；然后在電纜 和嵌條周圍放置保護(hù)層。這種方法還可包括在將填充材料填充入間隙以形 成芯組件后，在電纜和嵌條周圍放置帶。此外，這些方法可包括在電纜和 嵌條上擠壓成形聚合物復(fù)合材料，其中在一些實(shí)例中，第一強(qiáng)度元件沿螺 旋方向螺旋地纏繞在聚合物復(fù)合材料周圍。鋪設(shè)方向可以與螺旋光-電導(dǎo)體 的鋪設(shè)方向相同或相反。
第一強(qiáng)度元件可包括多個(gè)鎧裝線。第一聚合物層可以擠壓成形在第一 強(qiáng)度元件上，并且第二強(qiáng)度元件沿相反的螺旋方向纏繞在第一聚合物層周 圍。此外，第二聚合物層可放置在第二強(qiáng)度元件上。
保護(hù)層還可包括具有封閉鎧裝線的聚合物護(hù)套，并且保護(hù)層可包括至 少兩種鎧裝線。
本實(shí)用新型的上述描述實(shí)際上只是示范性的，因此未背離本實(shí)用新型 要旨的變化應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。這種變化不應(yīng)被視為背離本實(shí)用 新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1. 一種用于電纜組件的鎧裝組件系統(tǒng)，其特征在于所述鎧裝組件系統(tǒng)包括適合包圍電纜芯的聚合物復(fù)合材料；包圍聚合物復(fù)合材料的第一強(qiáng)度元件；包圍第一強(qiáng)度元件的第一聚合物層；包圍第一聚合物層的第二強(qiáng)度元件；和包圍第二強(qiáng)度元件的第二聚合物層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中聚合物復(fù)合材料、 第一聚合物層和第二聚合物層中的至少一個(gè)經(jīng)短纖維強(qiáng)化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中第一強(qiáng)度元件部分嵌入聚合物復(fù)合材料中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中第二強(qiáng)度元件部分 嵌入第一聚合物層中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中第一聚合物層封閉 第一強(qiáng)度元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中第二聚合物層封閉 第二強(qiáng)度元件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中聚合物復(fù)合材料、 第一聚合物層和第二聚合物層中的至少一個(gè)通過(guò)擠壓形成，并且從電纜芯 結(jié)合到第二聚合物層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，還包括圍繞第二聚合物 層設(shè)置的外部層，所述外部層具有平滑的低摩擦外部表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中第一強(qiáng)度元件和第 二強(qiáng)度元件包括鎧裝線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎧裝組件系統(tǒng)，其中鎧裝線沿相反的方 向螺旋纏繞。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電纜組件的鎧裝組件系統(tǒng)，該鎧裝組件系統(tǒng)包括適合包圍電纜芯的聚合物復(fù)合材料；包圍聚合物復(fù)合材料的第一強(qiáng)度元件；包圍第一強(qiáng)度元件的第一聚合物層；包圍第一聚合物層的第二強(qiáng)度元件；和包圍第二強(qiáng)度元件的第二聚合物層。
文檔編號(hào)H01B7/22GK201229797SQ20082012882
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者丹·塔巴蘭, 弗拉基米爾·赫爾南德斯-索羅斯, 約瑟夫·瓦爾基, 蘇里亞·西曼云塔, 金秉俊 申請(qǐng)人:普拉德研究及開(kāi)發(fā)股份有限公司